什么叫晶界
金属学金相学名词解释
金属:具有正的电阻温度特性的物质。
晶体:物质的质点(原子、分子或离子)在三维空间作有规则的周期性重复排列的物质叫晶体。
原子排列规律不同,性能也不同。
点阵或晶格:从理想晶体的原子堆垛模型可看出,是有规律的,为清楚空间排列规律性,人们将实际质点(原子、分子或离子)忽略,抽象成纯粹几何点,称为阵点或节点。
为便于观察,用许多平行线将阵点连接起来,构成三维空间格架。
这种用以描述晶体中原子(分子或离子)排列规律的空间格架称为空间点阵,简称点阵或晶格。
晶胞:由于排列的周期性,简便起见,可从晶格中取出一个能够完全反映晶格特征的最小几何单元来分析原子排列的规律性。
这个用以完全反映晶格特征最小的几何单元称为晶胞。
多晶型转变或同素异构转变:当外部条件(如温度和压强)改变时,金属内部由一种晶体结构向另一种晶体结构的转变称为多晶型转变或同素异构转变。
空位:某一温度下某一瞬间,总有一些原子具有足够能量克服周围原子约束,脱离原平能位置迁移到别处,在原位置上出现空节点,形成空位。
到晶体表面,称为肖脱基空位;到点阵间隙中,称弗兰克尔空位;位错:它是晶体中某处有一列或若干列原子发生了有规律的错排现象,使长达几百至几万个原子间距、宽约几个原子间距范围内原子离开平衡位置,发生有规律的错动,所以叫做位错。
基本类型有两种:即刃型位错和螺型位错。
晶界:晶体结构相同但位相不同的晶粒之间的界面称为晶粒间界,简称晶界。
小角度晶界位相差小于10°,基本上由位错组成。
大角度晶界相邻晶粒位相差大于10°,晶界很薄。
亚晶界和亚结构:分别泛指尺寸比晶粒更小的所有细微组织及分界面。
柯氏气团:刃型位错的应力场会与间隙及置换原子发生弹性交互作用,吸引这些原子向位错区偏聚。
小的间隙原子如C、N 等,往往钻入位错管道;而大置换原子,原来处的应力场是受压的,正位错下部受拉,由相互吸引作用,富集在受拉区域;小的置换原子原来受拉,易于聚集在受压区域,即位错的上部。
专业课名词解释
晶粒:一般固态金属均由很多结晶颗粒所组成,这些结晶颗粒称为晶粒。
伪等向性:由于多晶体中的晶粒位向是任意的,晶粒的各向异性被互相抵消,因此在一般情况下整个晶体不显示各向异性,称之为伪等向性。
多晶型转变:当外部条件改变时,金属内部由一种晶体结构向另一种晶体结构的转变称为多晶型转变,出称为同素异构转变。
能量起伏:对一个原子来说,这一瞬间能量可能高些,另一个瞬间能量可能低些,这种现象叫能量起伏。
空位:在某一温度下的某一瞬间,总有一些原子具有足够高的能量,以克服周围原子对它的约束,脱离开原来的平衡位置迁移到别处,于是在原位置上出现了空结点,这就是空位。
晶格畸变:缺陷的出现破坏了原子间的平衡状态,使晶格发生扭曲,称为晶格畸变。
位错:这是晶体中某处有一列或若干原子发生了有规律的错排现象,使长度达几百至几千个原子间距、宽约几个原子间距范围内的原子离开其平衡位置,发生了有规律的错动。
柏氏常量:这不但可以表示位错的性质,而且还可能表示晶格畸变的大小和方向,从而使人们在研究位错时能够摆脱位错区域内原子排列具体细节的约束,这就是所谓的柏氏常量。
位错密度:通常把部位体积中所包含的位错线的总长度称为位错密度。
表面能:将这种单位面积上升高的能量称为比表面能,简称表面能。
晶界:晶体结构相同但位向不同的晶粒之间的界面称为晶粒间界,或简称晶界。
层错能:通常把产生单位面积层错所而需要的能量称为层错能。
相界:具有不同晶体结构的两相之间的分界面称为相界。
内吸附:由于晶界能的存在,当金属中存在有能降低晶界能的异类原子时,这些原子就将向晶界偏聚,这种现象称为内吸附。
反内吸附:凡是能提高晶界能的原子,将会在晶粒内部偏聚,这种现象叫反内吸附。
过冷度:理论结晶温度与实际结晶温度之差,称为过冷度。
相变潜热:1mol物质从一个相转变为另一个相时,伴随着放出或吸收的热量称为相变潜热。
熵:表征系统中原子排列混乱程度的参数。
短程有序:在液体中的微波范围内,存在着紧密接触规则排列的原子集团,称为短程有序。
材料科学基础名词解释
金属材料:以金属键结合为主的材料,如钢铁材料。
无机非金属材料:以离子键和共价键结合为主的材料,如陶瓷材料。
高分子材料:以共价键结合为主的材料,如塑料、橡胶。
复合材料:以界面特征结合为主的材料,如玻璃钢。
结构材料:利用它的力学性能,用于制造需承受一定载荷的设备、零部件、建筑结构等。
功能材料:利用它的特殊物理性能(电、热、光、磁等),用于制造各种电子器件、光敏元件、绝缘材料等。
高聚物:是由一种或几种简单低分子化合物经聚合而组成的分子量很大的化合物。
复合材料:是由两种或两种以上化学性质或组织结构不同的材料组合而成。
晶体:物质的质点(分子、原子或离子)在三维空间呈规则的周期性重复排列的物质。
空间点阵:把质点看成空间的几何点,点所形成的空间阵列。
晶格:用假想的空间直线,把这些点连接起来,所构成的三维空间格架。
晶胞:从晶格中取出具有代表性的最小几何单元。
晶格参数:描述晶胞的六个参数a、b、c、晶体中各种方位上的原子面叫晶面,表示晶面的符号叫晶面指数。
{hkl}代表原子排列完全相同,只是空间位向不同的各组晶面,称为晶面族。
晶体中各个方向上的原子列叫晶向,表示晶向的符号叫晶向指数。
<unw>代表原子排列完全相同,只是空间位向不同的各组晶向,称为晶向族所有平行或相交于某一直线的这些晶面构成一个晶带,此直线称为晶带轴。
属此晶带的晶面称为共带面。
晶胞原子数:指一个晶胞内所含的原子个数。
原子半径:指晶胞中原子密度最大方向上相邻两个原子之间距离的一半,与晶格常数有关。
配位数:指晶格中任一原子周围所具有的最近且等距的原子数。
致密度:合金:是指由两种或两种以上元素组成的具有金属特性的物质。
如:黄铜,Cu、Zn合金;碳钢,Fe、C合金。
组元:组成合金最基本的独立物质(组成合金的元素、稳定化合物)。
相:成分结构相同并以界面分开的均匀部分。
组织:在显微镜下所看到的相的分布形态。
固溶体:指溶质组元溶于溶剂晶格中,并保持溶剂组元晶格类型而形成的均匀固体。
金属学名词解释
名词解释:1,金属:技术是具有正的电阻温度系数的物质,其电阻随温度的升高而增加;而非金属的电阻的温度系数为负值。
2,金属键:贡献出价电的原子,则变为正离子,沉浸在电子云中,他们依靠运动于期间的公有化的自由电子的静电作用而结合起来,这肿结合方式叫作金属键,它没有饱和性和方向性。
3,晶体:原子在三维空间作有规则的周期性排列的物质成为晶体,金属一般均为晶体。
4,熔点:是晶体向非晶体状态的液体转变的临界温度。
5,晶体结构:晶体结构是指晶体中的原子在三维空间有规律的周期性的具体排列方式。
6,阵点:为了清楚的表明原子在空间排列的规律性,常常将构成晶体的原子(或原子群)忽略,而将其抽象为纯粹的几何点,称之为阵点。
7,晶格:为了方便起见,常人为的将阵点用直线连接起来形成空间格子,称之为晶格。
8,晶胞:为了简便起见,可以从晶格中选取一个能够完全反映晶格特征的最小的几何单元,来分析晶体中原子排列的规律性,这个最小的几何单元称之为晶胞。
9,配位数:指晶体结构中与任一个原子最临近、等距离的原子数目。
10,致密度:若把原子看成刚性圆球,那么原子之间必然有空隙勋在,原子排列的紧密程度可用原子所占体积与晶胞体积之比表示,称之为致密度或密集系数,用K=nV1/V表示。
11,晶面晶向:在晶体中,由一系列原子组成的平面称为晶面,任意两个原子之间练线所指的方向称为晶向。
12,晶向族:原子排列相同但空间位不相同的所有晶向称为晶向族。
13,晶向指数:为了便于研究和表述不同晶面的原子片列情况极其在空间的位向,需要有一种传统的表示方法,这就是晶面指数和晶向指数。
14,晶粒:一般固态金属均是由很多结晶颗粒所组成,这些结晶颗粒称之为晶粒。
15,多晶型转变(同素异构转变):当外部条件(如温度压强)改变时,金属内部由一种晶体结构向另一种晶体结构转变称为同素异构转变。
16,能量起伏:对一个原子来说,这一瞬间的能量可能高一些,另一瞬间可能低一些,这种现象叫作能量起伏。
部分材料物理思考题2011定稿 新答案
材料物理思考题2011第二章材料的晶态结构1、重要名词:晶体:内部质点在三维空间呈周期性重复排列的固体。
非晶态:熔体、液体和不具有晶体结构的物质准晶体:具有准周期性(周期对称性),长程无序的亚稳态,不具有固定熔点的固体物质点阵(晶格):阵点(将构成晶体的质点抽象成纯粹的几何点)在空间呈周期性规则排列,并具有等同的周围环境的模型为点阵。
作许多平行的直线把阵点连接起来,构成一个三维的几何构架称为晶格。
晶胞:在空间点阵中,能代表空间点阵结构特点的小平行六面体;整个空间可由晶胞作三维重复堆砌而构成同素异构现象:固态金属在不同温度和压力下具有不同的晶体结构即具有多晶型性,转变的产物称为同素异构体。
合金:是指由两种或两种以上的金属或金属与非金属经熔炼、烧结或其他方法组合而成并具有金属特性的物质固溶体:是以某一组元作为溶剂,在其晶体点阵中溶入其他组元原子(溶质原子)所组成的均匀混合的固态熔体,他保持着溶剂的晶体结构类型。
间隙式固溶体:溶质原子分布于溶剂晶格间隙而形成的固溶体称为间隙固溶体。
置换式固溶体:溶质原子占据溶剂点阵的阵点,或者说溶质原子置换了溶剂点阵的部分溶剂原子这种固溶体称为置换式固溶体。
中间相:合金组元相互作用形成的晶格类型和特性完全不同于任意组元的新相即为金属化合物,或称中间相。
间隙相和间隙化合物:由过渡族金属元素与碳、氮、氢、硼等原子半径较小的非金属元素形成的化合物为间隙化合物。
超结构(超点阵,有序固溶体):有序固溶体结构的通称陶瓷:无机非金属材料统称为陶瓷。
特种陶瓷:由人工合成原料制成的新型陶瓷材料,如:Al2O3,Si3N4,SiC,BN等。
硅氧四面体:(1)每个Si4+存在于4个O2-为顶点的四面体中心,构成硅氧四面体,它是硅酸盐晶体结构的基础。
(2)[SiO4]四面体的每个顶点,即O2-最多只能为两个[SiO4]所共用。
(3)两个邻近的[SiO4]四面体之间,只能以共顶而不以共棱或共面相联接。
金属学名词解释第一章
7晶界特性包括具有晶界能,内吸附反内吸附,高强度和硬度等。
降低晶界能量方法:晶粒长大和晶界平直化都可减少晶界总面积从而降低能量。
8内吸附:由于晶界能的存在,当金属中存在有能降低晶界能的异类原子时,这些原子将向晶界偏聚,这种现象叫内吸附。
6晶格:为了方便起见,常人为地用直线连接起来形成空间格子称为晶格。
7空间点阵:由几何点在三维空间作周期性的规则排列所形成的三维阵列称为空间点阵,
8阵点:构成空间点阵的每一个点称为阵点。他是一个抽象的空间点,其既可代表晶体中原子或分子的中心,也可代表彼此相等的原子群或分子群的中心。
9晶胞:构成晶格的最基本单元称为晶胞
9多晶体型转变或同素异构转变:当外部条件改变时,金属内部由一种晶体结构向另一种晶体结构的转变。
1伪等向性:在一般情况下,整个晶体不显示各向异性。
2晶体缺陷:指金属材料中,晶体原子偏离规则排列的不完整性区域。
3能量起伏:对一个原子来说,这一瞬间能量高些,另一瞬间可能低些。这种现象叫能量起伏。
4空位:晶体结构中原来应该有原子的某些结点上因某种原因出现了原子空缺而形成。
9反内吸附:凡能提高晶界能的原子,将会在晶粒内部偏聚氏矢量等于点阵矢量的位错称为全位错或单位位错。
4不全位错:柏氏矢量小于点阵矢量的位错称为不全位错。
(位错的柏氏矢量越小,则其具有的能量越低,位错就越稳定)
5位错反应:位错分解和合成的总称。(其驱动力为体系自由能的降低)
位2错作为线性缺陷,所引起的熵增远比空位小,不可能抵消应变能的增加,位错的存在肯定使体系的自由能增加,故位错为不平衡缺陷。
北京科技大学考研真题-金属学2000
北京科技大学2000年硕士学位研究生入学考试试题
科目:金属学
1.名词解释(10分)
1相界面2相律3过渡相④菲克第一定律⑤退火织构
2.什么是固溶体?在单相合金中,影响合金元素的固溶度的因素有哪些?固溶体与组成固溶体的纯金属相比有什么特点?(10分)
3.什么叫晶界?简述小角度晶界和大角度晶界的晶体结构特点。
(10分)
4.为什么固体相变比液态相变所需要的过冷度要大?固体相变形核时有何特点?(10分)
5.铸锭的低倍组织由外向里可分为哪几个区域?简述各个区域组织形成原因。
(10分)
6.什么叫孪生?什么叫滑移?对面心立方晶体而言,它们之间的区别和联系是什么?(10分)
7.在多晶塑性变形中,各个晶体之间的变形是如何协调起来的?简述晶界和晶粒的大小对形变的影响规律。
(10分)
8.什么是上屈服点和下屈服点?如何避免上屈服点和下屈服点的出现?简述吕德斯带形成的原因。
(10分)
9.什么是菲克第二定律?运用菲克第二定律(扩散方程)阐述在扩散退火时是如何消除显微偏析的?(10分)
10.再结晶过程中,晶核形成速度的定义是什么?影响晶核形成速度和长大速度的因素有哪些?并加以阐述。
(10分)
11.再结晶过程中,晶核形成速度的定义是什么?影响晶核形成速度和长大速度的因素有哪些?并加以阐述。
(10分)
12.叙述含碳量0.8%的碳钢从液态缓慢冷却到室温的相变过程(包括相转变和成分变化),以及室温时的相组成和各相的比例是多少?(10分)
13.写出面心立方晶体、体心立方晶体最可能发生滑移的晶面和晶向,画出面心立方晶体的(123)晶面。
(10分)。
金属学名词解释完整版
一、概论1.组织:用肉眼或借助于各种不同放大倍数的显微镜所观察到的材料内部的情景,包括晶粒的大小、形状、种类以及各种晶粒之间的相对数量和相对分布。
2.结构:原子集合体中各原子的具体组合状态。
二、金属和合金的固态结构1.固溶体:溶质组元溶于溶剂点阵中而组成的单一的均匀固体。
一次(端际):以纯金属组元作溶剂,结构上保持溶剂组元纯态时的点阵类型。
二次(中间):以化合物为溶剂的固溶体,结构类型与主、副组元都不同。
代位:主组元一部分原子被其它组元原子取代,保留主组元结构类型。
一定范围内(有限互溶)或是所有成分范围(无限互溶)。
异类原子按任意比例统计分布在各类结构中各相应晶面,并处于主组元相似的正常位置。
有序:异类原子不是统计式分布,而是按一定顺序分布。
超结构(长程有序):某些在高温具有短程有序的固溶体,当其成分接近一定原子比,在低于一定临界温度时可转化为长程有序固溶体。
间隙:异类原子分布在主组元原子间空隙中。
金属间化合物类型:各组元原子按一定比例和一定顺序共同组成一个新的不同于其任一组元的典型结构。
中间相(金属间化合物):在合金中形成的与其纯组元结构类型不同的相。
2.开放型金属:d0点附近较平缓、势阱小、原子间作用力弱、结合能小、原子易压缩、刚度小、热膨胀大。
(与封闭型金属对应)3.空间点阵:由构成晶体的结构基元抽象出来的等同点在三维空间中的周期排列。
4.排列周期:点阵直线上相邻两点间的距离。
5.单胞(基胞):在空间点阵中选取的一个能反映其特点的最小构筑单元。
一般以最近邻八阵点为顶点能够构成一个体积最小、对称性最高的平行六面体。
6.晶面:点阵空间中由阵点组成的平面为点阵平面,非严格意义上又称晶面。
晶向:点阵空间中两阵点连线(及延长线)为点阵直线,非严格意义上称晶向。
晶带:晶体中一系列晶面可相交于一条直线或几条相平行的直线,合称...晶界:同成分、同结构晶粒间由于相对取向不同而出现的接触界面。
倾转晶界:在所选平面内以任一直线为轴,使晶粒两部分相对转动任意角度。
金属学原理
金属学原理1.金属材料按金属材料性能方面所提出的要求分工艺性能和使用性能。
化学成分,原子集合体的结构以及内部组织是决定金属材料性能的内在基本因素。
2.金属学中称小单元为晶粒,它是组织的基本组成单位,各晶粒之间通过其界面相互紧密结合在一起,这些界面叫晶界。
组织包括晶粒的大小、形状、种类以及这种晶粒之间的相对数量和相对分布。
结构是指原子集合体中各原子的具体组合状态,当化学成分给定时,金属材料的某些性能主要是由结构类型所控制的,化学成分由冶炼来保证,结构组织除了成分制约外,还要由铸造条件、压力加工条件、特别是热处理条件来确定。
3.通常将那些基本上是由一种金属元素组成的材料或物质叫做纯金属。
凡是有益的,有意识的加入或存留在某一金属材料中一定数量的元素,称合金。
4.纯金属的典型结构模型分类有面心立方结构模型、密集六方结构模型和体心立方结构模型。
在晶胞的8个角上各有一个原子构成立方体,在立方体6个面的中心各有一个原子,把该晶体结构称之为面心立方晶胞,原子数是4个,体心立方晶胞中的原子数是2个。
5.凡是原子在三维空间按一定规律周期性排列的固体叫做晶体。
一条直线上相邻两原子中心的距离,称之为排列周期。
这条联结原子中心的直线所代表的方向称晶向。
无论是在代位固溶体或间隙固溶体中,在每个溶质原子周围的一定范围内,溶剂原子排列的正常规律性都会受到不同程度的干扰,这就叫点阵畸变。
配位数指晶体结构中与任何一个原子最近邻等距离的原子数量。
6.化学中把元素分为金属和非金属。
贡献出价电子的电子变为了正离子,浸在电子云中,靠运动于其间公有自由电子的静电作用结合起来,这叫做金属键。
金属原子易于丢失电子,非金属元素易取得电子。
7.在金属晶体学中原子结合键分离子键、共价键、金属键和极化键。
8.同一金属随温度(或压力)不同可出现的不同结构叫做同素异构现象。
在晶体学中常见的金属化合物分正常价化合物、电子化合物和尺寸因素化合物。
9.固溶体是溶质组元溶于溶剂点阵中而组成的单一的均匀固体。
金属材料专业名词解释
名词解释1.晶体:原子按一定方式在三维空间内周期性地规则重复排列,有固定熔点、各向异性。
2.晶界:晶界是成分结构相同的同种晶粒间的界面。
3.晶胞:在点阵中取出一个具有代表性的基本单元(最小平行六面体)作为点阵的组成单元,称为晶胞。
4.合金:由两种或两种以上的金属或金属与非金属经熔炼、烧结或其它方法组合而成,并具有金属特质的物质。
5.相:合金中具有同一聚集状态、同一晶体结构和性质并以界面相互隔开的均匀组成部分。
6.固溶体:以某一组元为溶剂,在其晶体点阵中溶入其他组元原子(溶质原子)所形成的均匀混合的固态溶体,它保持着溶剂的晶体结构类型。
7.置换固溶体:当溶质原子溶入溶剂中形成固溶体时,溶质原子占据溶剂点阵的阵点,或者说溶质原子置换了溶剂点阵的部分溶剂原子,这种固溶体就称为置换固溶体。
8.间隙固溶体:溶质原子分布于溶剂晶格间隙而形成的固溶体称为间隙固溶体。
9.位错:是晶体内的一种线缺陷,其特点是沿一条线方向原子有规律地发生错排;这种缺陷用一线方向和一个柏氏矢量共同描述。
10.刃型位错:晶体中的某一晶面,在其上半部有多余的半排原子面,好像一把刀刃插入晶体中,使这一晶面上下两部分晶体之间产生了原子错排,称为刃型位错。
11.螺型位错:位错线附近的原子按螺旋形排列的位错称为螺型位错。
12.位错滑移:在一定应力作用下,位错线沿滑移面移动的位错运动。
13.滑移系:晶体中一个滑移面及该面上一个滑移方向的组合称一个滑移系。
14.孪晶:孪晶是指两个晶体(或一个晶体的两部分)沿一个公共晶面构成镜面对称的位向关系,这两个晶体就称为孪晶,此公共晶面就称孪晶面。
15.孪生:晶体受力后,以产生孪晶的方式进行的切变过程叫孪生。
16.柯氏气团:通常把溶质原子与位错交互作用后,在位错周围偏聚的现象称为气团,是由柯垂尔首先提出,又称柯氏气团。
17.均匀形核:新相晶核是在母相中存在均匀地生长的,即晶核由液相中的一些原子团直接形成,不受杂质粒子或外表面的影响。
金属学与热处理专题复习 (考研复习)专题一 名词解释
专题一名词解释第一章1.金属键:处于聚集状态的金属原子,全部或大部分将他们的价电子贡献出来,为其整个原子集体所公有,称之为电子气或电子云。
这些价电子或自由电子已不在只围绕自己的原子核转动,而是与所有的价电子一起在所有的原子核周围按量子力学的规律运动着,贡献出价电子的原子则变为正离子,沉浸在电子云中,他们依靠运动与其间的公有化的自由电子的静电作用而结合起来,这种结合方式叫金属键。
没有饱和性和方向性。
2.熔点:晶体向非结晶状态的液体转变的临界温度。
3。
晶体结构:晶体中原子在三维空间有规律的周期性的具体排列方式。
4.阵点:将构成晶体的原子抽象为纯粹的几何点,称之为阵点。
5.空间点阵:阵点有规律的周期性重复排列所形成的三维空间阵列称之为6.晶格:认为的将阵点用直线连接起来形成空间格子,称之为晶格。
他的实质是空间点阵。
7.晶胞:能够完全反应晶格特性的最小几何单元称之为晶胞。
8晶格常数、轴间夹角:晶胞的棱边长度一般称为晶格常数,晶胞的棱间夹角称为轴间夹角。
9.配位数:是指晶体结构中与任一原子最近邻、等距离的原子数目。
10.晶面、晶向:在晶体中,由一系列原子所组成的平面称之为晶面。
任意两原子之间连线所指的方向叫晶向。
11.晶粒:组成固态金属的结晶颗粒叫晶粒12.多晶体:有二颗以上晶粒所组成的晶体称为多晶体。
13.伪等向性:由于多晶体中的晶粒位向是任意的,晶粒的各向异性被互相抵消,因此在一般情况下整个晶粒不显示各向异性,称之为伪等向性。
14:多晶型:具有两种或几种晶体结构。
15:多晶型转变或同素异构转变:金属内部有一种晶体结构向另一种晶体结构的转变称之为多晶型转变或同素异构转变。
16晶体缺陷:一些原子偏离规则排列的不完整性区域。
17:空位:在某一温度下的某一瞬间,总有一些原子具有足够高的能量,以克服周围原子对他的约束,脱离开原来的平衡位置迁移到别处,于是在原来的位置上出现了空结点,这就是空位。
18.晶格畸变:19:间隙原子:处于晶格间隙中的原子叫20:置换原子:占据在原来基体原子上的异类原子21:位错:在晶体中某处有一列或若干列原子发生了有规律的错排现象,使长度达几百至几万个原子间距,宽约几个原子间距范围内的原子离开其平衡位置,发生了有规律的错动。
《材料科学与工程概论》复习思考题1剖析
《材料科学与工程概论》复习思考题一、名词解释1.磁化曲线:磁感应强度或磁化强度与外加磁场强度的关系曲线称为磁化曲线。
2.磁滞效应及磁化曲线:磁感应强度的变化总是落后于磁场强度的变化,这种效应称为磁滞效应。
由于磁滞效应的存在,磁化一周得到一个闭合回线,称为磁滞回线。
3.磁致伸缩:铁磁性物质在外磁场作用下,其尺寸伸长(或缩短),去掉外磁场后,其又恢复原来的长度,这种现象称为磁致伸缩现象(或效应)。
4. 硅酸盐材料:化学组成为硅酸盐类的材料称为硅酸盐材料,也称为无机非金属材料。
5. 水泥:水泥是一种粉末状的谁硬性胶凝材料,加入适量水拌合后成为塑性浆体,既能在空气中硬化又能在水中硬化,并可将砂、石、纤维和钢筋等材料牢固地念接起来,成为有较高强度的石状体,是建造高楼大厦、桥梁隧道、港口码头等工程的主要材料。
6. 复合材料:将两种或两种以上的单一材料复合可获得新的材料,这些新的材料保留了原有材料的优点,克服和弥补了各自的缺点,并显示出一些新的特性,这就是复合材料。
7. 合金:由一种金属跟另一种或几种金属或非金属所组成的具有金属特性的物质叫合金。
8. 晶体:由结晶物质构成的、其内部的构造质点(如原子、分子)呈平移周期性规律排列的固体。
长程有序,各向异性。
9. 晶粒:结晶物质在生长过程中,由于受到外界空间的限制,未能发育成具有规则形态的晶体,而只是结晶成颗粒状称晶粒。
10.晶界:结构相同而取向不同晶粒之间的界面。
在晶界面上,原子排列从一个取向过渡到另一个取向,故晶界处原子排列处于过渡状态。
晶粒与晶粒之间的接触界面叫做晶界。
11.高分子材料:由相对分子质量较高的化合物构成的材料,包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料等。
12.二、填空题材料分为天然材料和人工材料两大类。
材料的电学性能包括电阻率和电导率以及超导电性等。
材料的磁学性能中按照物质对磁场反应的大小可分为顺磁性、抗磁性、铁磁性。
材料的热学性能包括热容、热导率、熔化热、热膨胀、熔沸点等性质。
晶界和晶界模型
(2)、晶界的主要模型
1、堆垛层错
晶体是由原子(离子)按照一定的方式堆积而成. 如从面心立方的[111]或六方密积的[0001]方向来看, 晶体是由原子按照密堆积层ABC ABC或AB…的方式堆 积起来的。 面心立方: … ABC ABC ABC… [111]方向 六方密堆: …ABABAB… [0001]方向 Nabarro和Frank用符号△△△代表层次按照正常顺 序排列的ABC ABC …堆积,用▽▽▽代表逆顺 序……CBACBA……堆积,
一、晶界结构
(1)、晶界
1、 定义:取向不同晶体之间 的界面。
2、晶界上的特性:晶界结构 疏松,在多晶体中晶界是原子 快速扩散的通道,并容易引起 杂质原子偏聚。晶界上有许多 空位、位错和键变形等缺陷使 之处于应力畸变状态,故能量 较高,使晶界成为固态相变时 优先成核区域。
3、晶界的成分:晶界结构比晶体内疏松,杂质原子 容易在此发生聚集.晶粒内,杂质原子周围形成了 一个很强的弹性应变场,化学势较高. 应变场弱, 化学势低,所以体杂质会往晶界集中。当温度升 高时,这种趋势更为明显。 一般来说杂质在外界会发生凝聚(偏析)。在一 些材料中杂质含量可以低到10—1000ppm(10-5-104)。但在晶界中杂质的含量由于偏析可高达1—5at %。有时晶界杂质的偏析会对晶体的—些性质(如 耐蚀性、蠕变、脆性和电学性能等)起关键性的作 用。
3、小角度晶界
两个晶粒交界处晶向(如[111]等)之间的夹角,称 晶界角。 如图所示,箭头都表示[111]方向,则晶界角 = 1 十 2 ,若 界角小于10° 的晶界称小角度晶界。
(1)倾侧晶界
沿晶界区的范围内由棱位错交插而成的晶界 称倾侧晶界;由螺位错形成的晶界称扭曲晶界. 一个简立方晶格,它的小角度晶界可看作是沿 界面的中线各转过 /2度、中间过渡区中可以安 插一定数目的位错使它与晶格匹配。如图所示, 倾侧晶界也称倾斜晶界.
材料科学基础-名词解释
材料科学基础名词解释(上海交大第二版)第一章原子结构结合键结合键分为化学键和物理键两大类,化学键包括金属键、离子键和共价键;物理键即范德华力。
化学键是指晶体内相邻原子(或离子)间强烈的相互作用。
金属键金属中的自由电子与金属正离子相互作用所构成的键合称为金属键。
离子键阴阳离子之间通过静电作用形成的化学键叫作离子键共价键由两个或多个电负性相差不大的原子间通过共用电子对而形成的化学键。
范德华力是借助临近原子的相互作用而形成的稳定的原子结构的原子或分子结合为一体的键合。
氢键氢与电负性大的原子(氟、氧、氮等)共价结合形成的键叫氢键。
近程结构高分子重复单元的化学结构和立体结构合称为高分子的近程结构。
它是构成高分子聚合物最底层、最基本的结构。
又称为高分子的一级结构远程结构由若干个重复单元组成的大分子的长度和形状称为高分子的远程结构第二章固体结构1、晶体:原子在空间中呈有规则的周期性重复排列的固体物质。
晶体熔化时具固定的熔点,具有各向异性。
2、非晶体:原子是无规则排列的固体物质。
熔化时没有固定熔点,存在一个软化温度范围,为各向同性。
3、晶体结构:原子(或分子、离子)在三维空间呈周期性重复排列,即存在长程有序。
4、空间点阵:阵点在空间呈周期性规则排列,并具有完全相同的周围环境,这种由它们在三维空间规则排列的阵列称为空间点阵,简称点阵。
5、阵点:把实际晶体结构看成完整无缺的理想晶体,并将其中的每个质点抽象为规则排列于空间的几何点,称之为阵点。
6、晶胞:为了说明点阵排列的规律和特点,在点阵中取出一个具有代表性的单基本元(最小平行六面体)作为点阵的组成单元,称为晶胞。
7、晶系:根据六个点阵参数间的相互关系,将全部空间点阵归属于7中类型,即7个晶系,分别为三斜、单斜、正交、六方、菱方、四方和立方。
13、晶带轴:所有平行或相交于某一晶向直线的晶面构成一个晶带,此直线称为晶带轴。
属于此晶带的晶面称为共带面。
14、晶面间距:晶面间的距离。
轧钢加热工(中级)问答题
行业:武钢冶金工种:轧钢加热工鉴定级别:中级题型:问答鉴定标准:题分:5分重要说明:1.题目:汽化冷却的基本原理是什么?答案:水在冷却管内加热到沸点,呈汽水混合物状态进入汽包,在汽包中使蒸汽和水分离。
##结束符2.题目:盲板阀的主要功能是什么?答案:盲板阀也称眼睛阀,主要用于大直径燃气管道的切断操作,用来实现燃气管道的切断、隔离、调配等功能。
##结束符3.题目:何为燃料的发热量?答案:单位质量或体积的燃料完全燃烧后所放出的热量称为燃料的发热量。
##结束符4.题目:什么是燃料燃烧的着火温度?答案:使煤气和空气混合物开始正常燃烧所需要的最低温度叫着火温度。
##结束符5.题目:气体流速的定义是什么?答案:单位时间内气体流过的距离称为气体的流速,并以符号W表示,单位为m/s。
##结束符6.题目:什么是传热?答案:热量由高温向低温部位传递的过程称为传热。
##结束符7.题目:什么叫奥氏体?答案:碳在面心立方晶格铁中的固溶体叫做奥氏体。
##结束符8.题目:什么是铁素体?答案:碳在体心立方晶格铁中的固溶体叫做铁素体。
##结束符9.题目:什么叫合金钢、低合金钢和高合金钢?答案:含有一定数量的合金元素或非金属元素的钢称合金钢。
钢中合金总量大于10%的钢称高合金钢。
钢中合金总量小于3.5%的钢称低合金钢。
##结束符10.题目:什么叫加热炉的生产率?答案:单位时间内所加热温度达到规定要求的钢锭或钢坯的重量称加热炉生产率。
计算公式G=N/t 吨/小时。
(N-表示炉子容量,t-表示加热时间)##结束符11.题目:什么叫耐火度?答案:耐火材料在高温下抵抗熔化的性能称耐火度。
##结束符12.题目:什么叫荷重软化点?答案:指耐火制品在一定的压力下(1.9*106帕),加热直至发生一定的变形和坍塌时温度。
##结束符13.题目:什么是热工制度和温度制度?答案:热工制度包括温度制度、供热制度、炉压制度、以及钢料加热工艺制度;温度制度就是指钢料周围的炉气温度随钢料的加热时间的变化规律。
材料科学基础名词解释
《材料科学基础》名词解释晶体原子、分子或离子按照一定的规律周期性排列组成的固体。
非晶体原子没有长程的周期排列,无固定的熔点,各向同性等。
空间点阵指几何点在三维空间作周期性的规则排列所形成的三维阵列,是人为的对晶体结构的抽象。
晶族依据晶体结构中高次轴(n>2)的数目,将晶体划分为低级(无高次轴)、中级(一个高次轴)和高级(多于一个高次轴)晶族。
晶带轴定律所有平行于同一方向的晶面(hkl)构成的一个晶带,该方向[uvw]就称为晶带轴,则有hu+kv+lw=0,这就是晶带轴定律。
空间群晶体结构中所有对称要素(含微观对称要素)的组合所构成的对称群。
布拉菲点阵除考虑晶胞外形外,还考虑阵点位置所构成的点阵。
晶胞在点阵中取出一个具有代表性的基本单元(最小平行六面体)作为点阵的组成单元,称为晶胞。
中间相两组元A和B组成合金时,除了形成以A为基或以B为基的固溶体外,还可能形成晶体结构与A,B两组元均不相同的新相。
由于它们在二元相图上的位置总是位于中间,故通常把这些相称为中间相。
配位数晶体结构中任一原子周围最近邻且等距离的原子数。
致密度晶体结构中原子体积占总体积的百分数。
金属键自由电子与原子核之间静电作用产生的键合力。
共价键相邻原子由于共享电子对所形成的价键,具有饱和性和方向性。
固溶体是以某一组元为溶剂,在其晶体点阵中溶入其他组元原子(溶剂原子)所形成的均匀混合的固态溶体,它保持溶剂的晶体结构类型。
间隙相当非金属(X)和金属(M)原子半径的比值r /r <0.59 时,形成的具有简单晶体结构的相,称为间隙相。
肖脱基空位(肖脱基缺陷)在个体中晶体中,当某一原子具有足够大的振动能而使振幅增大到一定程度时,就可能克服周围原子对它的制约作用,跳离其原来位置,迁移到晶体表面或内表面的正常结点位置上而使晶体内部留下空位,称为肖脱基空位。
弗兰克尔空位(弗兰克尔缺陷)当晶格热振动时,一些能量足够大的原子离开其平衡位置,而挤到晶格的间隙中,形成间隙原子,并在原正常格点上留下空位。
实际金属的晶体结构
一、实际金属的多晶体结构
图2-11 刃型位错示意图
晶界上原子的排列是不规则的,并受到相邻晶粒位向的影响而取折衷位置。
由于多晶体中各个晶粒的内部构造是相同的,只是排列的位向不同,而各个方向上原子分布的密度大致平均,故多晶体表现出各向同
性,也叫“伪无向性”。
在实际金属中,晶体内部由于结晶条件或加工等方面的影响,使原子排列规则受到破坏,表现出原子排列的不完整性,称它为晶体缺
• 晶界的特点:晶界处能量高,易被腐蚀,熔点比晶内 低,晶界处杂质多,阻碍位错的运动,使金属不易发 生塑性变形(常温下,细晶粒金属的强度比粗晶粒金 属高)等。
第二章 金属与合金的晶体结构
• 图2-12 晶界结构示意图
第二章 金属与合金的晶体结构
• 亚晶界实际上是由一系列刃型位借所形成的小角 度晶界,如图2-13所示。由于亚晶界处原子排列 同样要产生晶格畸变,因而亚晶界对金属性能有 着与晶界相似的影响。
• 由于多晶体中各个晶粒的内部构造是相同的,只是 排列的位向不同,而各个方向上原子分布的密度大 致平均,故多晶体表现出各向同性,也叫“伪无向 性”。
多晶体中,晶粒之间存在着晶界。
第二章 金属与合金的晶体结构
一、实际金属的多晶体结构
晶界的特点:晶界处能量高,易被腐蚀,熔点比晶内低,晶界处杂质多,阻碍位错的运动,使金属不易发生塑性变形(常温下,细晶
第二章 金属与合金的晶体结构
第三节 实际金属的晶体结构
•一、实际金属的多晶体结构 •二、金属的晶体缺陷 •1.空位和间隙原子 •2.位错 •3.晶界和亚晶界
第二章 金属与合金的晶体结构
• 单晶体是指具有一致结晶位向的晶体(图2-9a), 表现出各向异性。而实际的金属都是由许多结晶位 向不同的单晶体组成的聚合体,称为多晶体,如图 2-9b所示。每一个小的单晶体叫做晶粒。晶粒与晶 粒之间的界面叫做晶界。
晶粒和晶界的关系
晶粒和晶界的关系
晶界是晶体内部不同晶粒之间的界面。
晶粒是指晶体中具有相同结构和晶向的一块均匀的结晶区域。
晶粒和晶界的关系可以理解为晶体中晶粒之间的联系。
晶界的存在使得晶体中的晶粒之间产生了相互关系。
在晶体生长过程中,随着晶粒的扩大和合并,晶界也在发展,晶界的形态和特性会对晶体的性质产生影响。
晶界可以作为晶粒的边界,限制晶粒的生长和变形,使得晶粒在成长过程中能够保持一定的形状和尺寸。
晶界的存在还可以对晶体的物理性质产生影响。
例如,晶界是晶体中的缺陷区域,会影响晶体的电子传输性质及材料的导电性能。
晶界也是晶体中力传递的界面,对材料的力学性能和断裂行为起着重要的作用。
因此,晶粒和晶界的关系是晶体中晶粒之间联系的表现,也是晶体性质和行为的重要因素之一。
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材物0802 陆寅 12
题目:晶界对材料性质的影响
摘要:
简述晶界的定义以及其来源与分类,引入晶界对材料性质的各种作用原理与原因,通过列举各种材料性质与其晶界间的关系来说明晶界对材料性质的影响,并对晶界的研究作出展望。
关键词:
晶界面缺陷晶界的分类晶界腐蚀多晶材料金属材料无机非金属材料材料
论述:
什么叫晶界
grain boundary 晶界是结构相同而取向不同晶体之间的界面。
在晶界面上,原子排列从一个取向过渡到另一个取向,故晶界处原子排列处于过渡状态。
晶界的分类
晶粒与晶粒之间的接触界面叫做晶界有二种不同的分类方法,一种简单地按两个晶粒之间夹角的大小来分类。
分成小角度晶界和大角度晶界。
小角度晶界是相邻两个晶粒的原子排列铝合的角度很小,约2`~3`。
两个晶粒间晶界由完全配合部分与失配部分组成。
,界面处质点排列着一系列棱位图。
当一颗晶粒绕垂直晶粒界面的轴旋转微小角度,也能形成由螺旋位错构成的扭转小角度晶界。
大角度晶界在多晶体中占多数,这时晶界上质点的排列已接近无序状态。
另一种分类是根据晶界两边原子排列的连贯性来划分的。
当界面两侧的晶体具有非常相似的结构和类似的取向,越过界面原子面是连续的。
这样的界面称为共格晶界。
例如,氢氧化镁加热分解成氧化镁,Mg(OH)2--》MgO+H2O,就形成这样的间界。
这种氧化物的氧离子密堆平面通过类似堆积的氢氧化物的平面脱氢而直接得到。
因此当Mg(OH)。
结构内有转变为MgO结构的畴出现时,则阴离子面是连续的。
然而,两种结构的晶面间距彼此不同,分别为C1和C2,(C2-C1)/C1=Q被定义为品面间距的失配度。
为了保个相或二个相发生弹性应变,或通过引入位错来达到。
失配度Q是弹性应变的一个量弹性应变的存在,使系统的能量增大,系统能量与cQ2成正比,C为常数。
另一种类型的晶界称做半共格晶界。
在这种结构中,最简单的看只有晶面间距C1比较小的一个相发生应变。
弹性应变可以成引入半个原子晶面进入应变相下降,这样就生成所谓界面位错。
位错的引入、使在位错线附近发生局部的晶格畸变。
显然晶体的能量也增加。
晶界的特性
由于晶界上两个晶粒的质点排列取向有一定的差异,两者都力图使晶界上的质点排列符合于自己的取向。
当达到平衡时,晶界上的原子就形成某种过渡的排列。
显然,晶界上由于原子排列不规则而造成结构比较疏松,因而也使晶界具有一些不同于晶粒的特性。
晶界上原子排列较晶粒内疏松,因而晶界易受腐蚀(热侵蚀、化学腐蚀)后,很易显露出来;由于晶界上结构疏松,在多晶体中,晶界是原子(离子)快速扩散的通道,并容易引起杂质原子(离子)偏聚,同时也使晶界处熔点低于晶粒;晶界上原子排列混乱,存在着许多空位、位错和键变形等缺陷,使之处于应力畸变状态。
故能阶较高,使得晶界成为富态相变时代先成核的区域。
利用晶界的一系列特性,通过控制晶界组成、结构和相态等来制造新型无机材料是材料科学工作者很感兴趣的研究领域。
但是多晶体晶界尺度仅在0.lum以下,并非一般显微工能研究的。
而要采用俄歇谱仪及离子探针等。
由于晶界上成分复杂,因此对晶界的研究还有待深入。
晶界对无机非金属材料的影响
无机非金属材料是由微细粉料烧结而成的。
在烧结时,众多的的微细颗粒形成大量的结晶中心。
当它们发育成晶粒并逐渐长大到相遇时就形成晶界。
因而无机非金属材料是由形状不规
则和取向不同的晶粒构成的多晶体,多晶体的性质不仅由晶粒内部结构和它们的缺陷结构所决定,而且还与晶界结构、数量等因素有关。
尤其在高技术领域内,要求材料具有细晶交织的多晶结构以提高机电性能。
此时晶界在材料中所起的作用就更为突出。
当多晶体中晶粒平均尺寸为1um界占晶体总体积的1/2。
显然在细晶材料中,晶界对材料的机、电、热和光等性质都有不可忽视作用。
凡结构相同而取向不同的晶体相互接触,其接触界面称为晶界。
如果相邻晶粒不仅位向不同,而且结构、组成也不相同,即它们代表不同的两个相测其间界称为相界面或界面。
由于原子(离子)间结合键的变化及结构畸变,相界面同样具有特殊的界面能,可以与晶界类同看待!
晶界对金属材料的影响
绝大部分的金属工程材料都是多晶体,材料的性能与其显微组织及晶界特性有着非常紧密的联系。
如像材料中发生的晶间断裂、腐蚀、扩散、偏聚等问题,都会受到晶界结构和晶界特性的影响。
控制晶界的结构和特性,并增加这类特殊晶界所占的比例,就可以使材料的这些性能得到改善。
这类晶界称为“特殊晶界”,也就是低Σ重位点阵晶界。
如何提高低Σ重位点阵晶界所占的比例,以及研究它们与使用性能之间的关系,就构成了“晶界工程”问题。
我们已掌握了采用特殊的加工和热处理工艺,可以使低Σ重位点阵晶界所占的比例由通常的<20%提高到60~70%以上,明显提高了金属材料的耐腐蚀性能。
这种工艺不需要改变材料的化学成分也不需要增加特殊的工艺设备,适用于不锈钢、镍基合金、铜及铜合金、铅合金等金属材料制成的板材料管材。
晶界腐蚀
对材料的耐久性有好大损耗,以钢为例
30418Cr-8Ni 作为一种用途广泛的钢,具有良好的耐蚀性、耐热性,低温强度和机械特性;冲压、弯曲等热加工性好,无热处理硬化现象(无磁性,使用温度-196℃~800℃)。
家庭用品(1、2类餐具、橱柜、室内管线、热水器、锅炉、浴缸),汽车配件(风挡雨刷、消声器、模制品),医疗器具,建材,化学,食品工业,农业,船舶部件。
304L18Cr-8Ni-低碳
作为低C的304钢,在一般状态下,其耐蚀性与304刚相似,但在焊接后或者消除应力后,其抗晶界腐蚀能力优秀;在未进行热处理的情况下,亦能保持良好的耐蚀性,使用温度-196℃~800℃。
应用于抗晶界腐蚀性要求高的化学、煤炭、石油产业的野外露天机器,建材耐热零件及热处理有困难的零件。
316L,18Cr-12Ni-2.5Mo低碳作为316钢种的低C系列,除与316钢有相同的特性外,其抗晶界腐蚀性优。
316钢的用途中,对抗晶界腐蚀性有特别要求的产品。
309S :(0Cr23Ni13 )特性:可承受980 ℃以下反复加热,具有较高的高温强度及抗氧化性、抗渗碳性能。
用途:炉用材料。
310S :(0Cr25Ni20 )特性:适于制作各种炉用构件、最高温度1200 ℃,连续使用温度1150 ℃.用途:炉用材料,汽车净化装置用材料,航天,石化。
总之,晶界对材料性能的影响需要我们花更多时间去探索
参考文献:百度知道
材料科学基础
材料概论
固体物理。